Génie tissulaire par Intrinsic vascularisation dans un In Vivo Tissue Chambre Ingénierie

L’objectif global de cette procédure est de créer un espace où les tissus peuvent croître et se dilater en même temps que le développement d’un apport sanguin robuste, conduisant finalement à la génération d’un grand bloc de tissu tridimensionnel vascularisé. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans l’ingénierie des tissus vascularisés à des fins reconstructives ainsi que pour le remplacement et la réparation d’organes. Le principal avantage de cette technique est que le tissu nouvellement généré est intrinsèquement alimenté par son propre réseau vasculaire sans avoir à dépendre de la diffusion de l’environnement pour survivre.

Sue McKay et Liliana Pepe feront la démonstration de la procédure. Anesthésie un rat pesant au moins 250 grammes et évalue la profondeur de l’anesthésie à l’aide d’un pincement des orteils. Si le rat ne réagit pas, maintenez sa sédation à l’aide d’isoflurane à 2 % tout au long de la procédure.

Ensuite, appliquez une pommade épsomique sur les yeux. Ensuite, avec le rat en décubitus dorsal, utilisez des rasoirs électriques pour raser l’aine et enlever les poils avec de la gaze humidifiée. Ensuite, nettoyez les sites chirurgicaux avec une solution de chlorhexidine contenant 70 % d’éthanol.

Enfin, drapez l’animal avec des serviettes stériles et procédez à l’opération. À l’aide d’une lame numéro 15, faites une incision cutanée de quatre centimètres de long dans l’aine gauche parallèlement au ligament inguinal. Ensuite, coupez le coussinet adipeux inguinal exposé circonférentiellement avec des ciseaux, en le laissant attaché à son pédicule vasculaire, basé sur les vaisseaux épigastriques.

Maintenant, avec des micro-ciseaux, libérez les adhérences de tissu conjonctif filmique entre la paroi abdominale et les vaisseaux fémoraux sous-jacents. Ensuite, placez un écarteur sur la paroi abdominale et tirez-le médialement pour exposer le ligament inguinal et toute la longueur des vaisseaux fémoraux. Ensuite, à l’aide de micro-pinces et de ciseaux incurvés, disséquez la veine épigastrique et isolez-la de la graisse environnante.

Cette veine fonctionnera comme une attache. Procédez en ouvrant la gaine périvasculaire contenant les vaisseaux fémoraux et le nerf. Ouvrez-le complètement, du ligament inguinal à sa bifurcation distale à la branche épigastrique.

À ce stade, et tout au long de la procédure, une manipulation délicate des vaisseaux fémoraux est essentielle. Leurs dommages peuvent entraîner une thrombose et l’échec de l’ensemble de l’expérience. Ensuite, à l’aide de micro-pinces, prélevez la veine fémorale par son adventice et séparez-la doucement des tissus environnants et de l’artère qui l’accompagne.

Lors de cette étape, ne saisissez pas toute l’épaisseur de la paroi veineuse, ce qui pourrait causer un traumatisme à l’intima, rendant ainsi la veine sujette à la thrombose. Également au cours de cette étape, ligaturez les branches latérales avec une suture en nylon 10-0, ou coagulez-les avec un coagulateur bipolaire. Avec la veine fémorale complètement libre, ligaturez-la proximale et distale avec des sutures en soie 4-0 pour obtenir une greffe veineuse d’au moins 10 millimètres de long, qui comprend environ un demi-centimètre de longueur de la branche épigastrique.

La branche fonctionne comme une sangle de hauban pour maintenir la boucle ouverte dans la chambre. Ensuite, coupez les adventices des extrémités du greffon. Si nécessaire, cette étape peut être repoussée avant les anastomoses microchirurgicales.

Terminez la préparation de la greffe veineuse en la rinçant avec une solution saline héparinée et en la laissant reposer chargée d’une solution saline héparinisée. Ensuite, fermez la plaie à l’aide d’une suture en soie 4-0 continue et de deux ou trois points de suture interrompus simples supplémentaires. Pour commencer, exposez le ligament inguinal et toute la longueur du vaisseau fémoral du membre controlatéral comme démontré précédemment.

Ensuite, à l’aide de micro-pinces, disséquez et isolez l’artère et la veine épigastriques du coussinet adipeux environnant. Soyez doux lorsque vous retirez le tissu des vaisseaux. Continuez en ramassant l’artère fémorale par son adventice et en la libérant des tissus environnants.

Dans ce processus, ligaturez ou coagulez les branches latérales de l’artère. Ensuite, placez une pince proximale sur l’artère fémorale et la veine. Maintenant, à l’aide d’une suture en soie 4-0, ligaturez l’artère fémorale et la veine distale à l’émergence des vaisseaux épigastriques.

Placez maintenant un fond de contraste en plastique stérile sous les récipients et utilisez un micro-ciseau pointu et droit pour couper chaque récipient transversalement. Une fois coupés, rincez vigoureusement les vaisseaux avec de généreuses quantités de solution saline héparinée jusqu’à ce que tout le sang ait été éliminé de la lumière. Amenez maintenant la greffe veineuse dans le champ opératoire.

Positionnez la greffe veineuse de manière à ce que l’extrémité proximale de la greffe veineuse soit prête à être anastomosée à la veine fémorale receveuse et l’extrémité distale à l’artère fémorale receveuse. Cela permettra au sang de circuler de l’artère vers le côté veineux sans résistance des valves à l’intérieur de la greffe veineuse. Assurez-vous que les vaisseaux fémoraux et la greffe veineuse reposent dans leur position naturelle sans aucune torsion.

À l’aide d’une suture en nylon 10-0, effectuez une anastomose chirurgicale des deux côtés. Une bonne anastomose microchirurgicale atraumatique est essentielle. Des dommages à l’intima vasculaire, une dessiccation des vaisseaux ou des points de suture mal placés rendent le site anastomotique sujet à la formation de thrombus.

Ensuite, vérifiez s’il y a des fuites aux deux sites anastomotiques. Résolvez les petites fuites, qui ressemblent à du sang non pulsé sortant du site anastomotique, en plaçant un petit morceau de graisse ou une éponge sur le dessus et en comprimant doucement pendant cinq à 10 minutes. Les fuites pulsées plus importantes qui inondent rapidement tout le terrain nécessiteront des points de suture supplémentaires.

Ensuite, vérifiez la perméabilité de l’anse artérioveineuse. Une occlusion douce de l’artère fémorale devrait la faire rétrécir. À l’inverse, l’occlusion de la veine fémorale devrait engorger l’anse.

Placez maintenant la base de la chambre d’ingénierie tissulaire sous l’anse artérioveineuse. Assurez-vous que la boucle repose dans sa position naturelle sans torsions ni plis. Ensuite, à l’aide de sutures en nylon 6-0, fixez la base de la chambre au ligament inguinal et au fascia musculaire sous-jacent.

Ensuite, placez le couvercle sur la base de la chambre. Pincez les branches épigastriques sous le couvercle pour maintenir la boucle en position. Ensuite, fermez la plaie à l’aide d’une suture en soie 4-0 continue, plus deux ou trois points de suture interrompus simples supplémentaires.

Enfin, laissez l’animal se remettre de l’anesthésie dans une cage individuelle et administrez-lui une dose unique de carprofène par voie sous-cutanée comme analgésique. Préparez l’animal pour la chirurgie comme précédemment. Deux chambres peuvent être implantées dans un seul rat, une dans chaque aine.

Ensuite, isolez le vaisseau fémoral comme décrit précédemment. Avec l’artère et la veine complètement libérées des tissus environnants et leurs branches ligaturées, amenez la chambre dans le champ opératoire. Ensuite, placez chacun des vaisseaux fémoraux intacts dans les fentes correspondantes de la base de la chambre.

Assurez-vous qu’aucun des deux n’est tordu ou plié. Ensuite, fermez la chambre en fixant le couvercle à la base. Refermez ensuite la plaie et laissez l’animal récupérer comme décrit précédemment.

La création microchirurgicale de chambres d’ingénierie tissulaire a été réalisée comme décrit. Divers types de tissus ont été modifiés avec succès à l’aide de la chambre vascularisée in vivo, qui comprend du tissu cardiaque avec des cardiomyocytes de rat nouveau-né, du tissu musculaire avec des myoblastes squelettiques de rat et du tissu adipeux avec de l’hydrogel dérivé de la matrice extracellulaire du tissu adipeux. Le système de stéréologie permet une quantification non biaisée du volume tissulaire spécifique.

Par exemple, des cellules endothéliales colorées à la lectine dans des coupes transversales ont été utilisées pour estimer les volumes vasculaires. Suite à l’implantation in vivo de cellules marquées avec des colorants fluorescents, leur devenir peut être suivi. Par exemple, des cardiomyocytes de rats nouveau-nés marqués avec du colorant i ont été détectés dans les constructions tissulaires trois jours après l’implantation.

Alternativement, des anticorps spécifiques à l’espèce peuvent être utilisés pour identifier les cellules implantées dans les études de xénotransplanation. Par exemple, des cellules souches pluripotentes induites par l’homme implantées chez des rats immunodéprimés ont pu être identifiées dans les tissus prélevés dans la chambre. Une fois maîtrisés, la chambre d’écoulement et l’anse artérioveineuse peuvent être implantés en environ 20 et 90 minutes, respectivement.

Lors de cette procédure, il est important de maintenir la stérilité en tout temps et de prendre les mesures nécessaires en cas de contamination. N’oubliez pas qu’une manipulation en douceur des vaisseaux sanguins et une anastomose microchirurgicale atraumatique sont essentielles pour garantir le succès. En ce sens, nous recommandons une formation microchirurgicale de base avant de tenter cette procédure, en particulier pour la construction de l’anse artérioveineuse.